May 11, 2023 Ostavite poruku

Mehanička svojstva metalnih materijala i poznavanje procesa toplinske obrade

 

Mehanička svojstva metalnih materijala odnose se na ponašanje metalnih materijala pod djelovanjem vanjskog opterećenja ili kombiniranog djelovanja opterećenja i čimbenika okoline (temperatura, medij i brzina opterećenja).
Uobičajena mehanička svojstva metala prikazana su u donjoj tablici:

Mehanička svojstva metala

Često korišteni indeks mehaničkih svojstava metala

snaga

Granica razvlačenja, vlačna čvrstoća, lomna čvrstoća

Plastičnost

Istezanje, redukcija površine, indeks deformacijskog otvrdnjavanja

elastičnost

Modul elastičnosti (krutosti), granica elastičnosti, proporcionalna granica

tvrdoća

Brinellova tvrdoća, Vickersova tvrdoća, Rockwellova tvrdoća

žilavost

Statička žilavost, udarna žilavost, lomna žilavost

umor

Čvrstoća na zamor, vijek trajanja na zamor, osjetljivost zareza na zamor

naprezna korozija

Faktor intenziteta kritičnog polja naponske korozije, brzina rasta pukotine uzrokovane naponskom korozijom


Vlačna krivulja naprezanje-deformacija niskougljičnog čelika pod jednoosnim statičkim opterećenjem


slika

Krivulja vlačne sile-istezanja mekog čelika

1. Presjek oa: elastična deformacija

2. Presjek ab: elastična deformacija plus plastična deformacija

3. Bcd presjek: očita plastična deformacija, fenomen popuštanja i kontinuirano istezanje uzorka pod uvjetom da sila ostaje u osnovi nepromijenjena

4. dB segmentna krivulja: elastična deformacija plus jednolika plastična deformacija

5. Točka B: pojavljuje se fenomen grla, lokalni presjek uzorka je očito smanjen, nosivost uzorka je smanjena, vlačna sila doseže maksimalnu vrijednost i uzorak će se slomiti.

indeks čvrstoće

Čvrstoća se odnosi na sposobnost materijala da se odupre plastičnoj deformaciji i lomu.

1. Granica razvlačenja

σs {{0}}} Fs/S0

Fs: vlačna sila (N) koju uzorak podnosi kada popušta; S0: izvorna površina poprečnog presjeka uzorka (mm).

2. Vlačna čvrstoća

Maksimalno vlačno naprezanje koje uzorak podnosi prije loma odražava maksimalnu ravnomjernu otpornost materijala na deformaciju.

σb {{0}}} Fb/S0

σb se često koristi kao osnova za odabir materijala i dizajn krhkih materijala.


Indeks plastike

Plastičnost je sposobnost materijala da podvrgne plastičnoj deformaciji pod statičkim opterećenjem bez kvara.

1. Istezanje nakon prekida

Postotak istezanja mjerne duljine nakon što je uzorak slomljen na izvornu mjernu duljinu.

δ{{0}}(L1-L0)/L*100 posto

L0: mjerna duljina; L1: mjerna duljina ispitnog komada nakon loma.

2. Smanjenje površine

Postotak najvećeg smanjenja površine poprečnog presjeka kod uvučene stavke uzorka na izvornu površinu poprečnog presjeka.

Ψ{{0}}(A0-A1)/A0 *100 posto

A0: Izvorna površina poprečnog presjeka uzorka; A1: Površina poprečnog presjeka grla nakon loma.


indeks čvrstoće

Čvrstoća se odnosi na sposobnost materijala da se odupre plastičnoj deformaciji i lomu.

1. Granica razvlačenja

σs {{0}}} Fs/S0

Fs: vlačna sila (N) koju uzorak podnosi kada popušta; S0: izvorna površina poprečnog presjeka uzorka (mm).

2. Vlačna čvrstoća

Maksimalno vlačno naprezanje koje uzorak podnosi prije loma odražava maksimalnu ravnomjernu otpornost materijala na deformaciju.

σb {{0}}} Fb/S0

σb se često koristi kao osnova za odabir materijala i dizajn krhkih materijala.


Indeks plastike

Plastičnost je sposobnost materijala da podvrgne plastičnoj deformaciji pod statičkim opterećenjem bez kvara.

1. Istezanje nakon prekida

Postotak istezanja mjerne duljine nakon što je uzorak slomljen na izvornu mjernu duljinu.

δ{{0}}(L1-L0)/L*100 posto

L0: mjerna duljina; L1: mjerna duljina ispitnog komada nakon loma.

slika

2. Smanjenje površine

Postotak najvećeg smanjenja površine poprečnog presjeka kod uvučene stavke uzorka na izvornu površinu poprečnog presjeka.

Ψ{{0}}(A0-A1)/A0*100 posto

A0: Izvorna površina poprečnog presjeka uzorka; A1: Površina poprečnog presjeka grla nakon loma.


Indeks elastičnosti

Krutost: Sposobnost materijala da se odupre elastičnoj deformaciji pod pritiskom.

E=σ/ε

σ: vlačno naprezanje; ε: vlačna deformacija

Mikrostruktura nije osjetljiva na indeks mehaničkih svojstava, a legiranje, toplinska obrada i hladna plastična deformacija imaju mali učinak na nju.

Važni pokazatelji mehaničkih svojstava za odabir materijala mehanizama i komponenti:

►Dugo svjetlo treba biti dovoljno čvrsto jer će u suprotnom uzrokovati vibracije zbog pretjeranog otklona prilikom podizanja teških predmeta.

►Alatni stroj i vreteno preše, postolje i radni stol imaju zahtjeve za krutost kako bi se osigurala točnost obrade.

►Glavne komponente kao što su motori s unutarnjim izgaranjem, centrifuge i kompresori moraju biti dovoljno čvrsti da spriječe vibracije.


tvrdoća

Sposobnost lokalne površine materijala da se odupre plastičnoj deformaciji i slomu.

To je indeks za mjerenje mekoće i tvrdoće materijala, a njegovo fizičko značenje povezano je s metodom ispitivanja.

Metode ispitivanja tvrdoće: Brinellova tvrdoća, Rockwellova tvrdoća, Vickersova tvrdoća, Shoreova tvrdoća, Leebova tvrdoća, Mohsova tvrdoća

(1) Tvrdoća po Brinellu

Prosječno naprezanje po jedinici površine, odnosno kvocijent ispitne sile p i sferne površine udubljenja.

slika

< 450HB: The test indenter is a quenched steel ball, the hardness symbol is HBS;

<650HB: The test indenter is cemented carbide, and the hardness symbol is HBW.

Empirijska formula:

Niskougljični čelik: σb≈3,6HBS;

Visokougljični čelik: σb≈3.4HBS.

Područje primjene: koristi se za mjerenje sivog lijeva, konstrukcijskog čelika, obojenih metala i nemetalnih materijala itd.

Prednosti i nedostatci:

Izmjerena vrijednost je točnija i ponovljivija;

Nehomogeni materijali mjerljivog tkiva;

Nije prikladno za testiranje gotovih proizvoda i tankih dijelova;

Mjerenje je dugotrajno i neučinkovito.

(2) Tvrdoća po Rockwellu

Vrijednost tvrdoće materijala izražava se mjerenjem dubine udubljenja, a svaki 0.002 mm ekvivalentan je 1 jedinici tvrdoće po Rockwellu.

Postoje dvije vrste utiskivača:

1. Dijamantni stožac s kutom stošca =120 stupnjeva,

2. Mala kuglica od kaljenog čelika promjera Φ1,588 mm.

Formula za izračunavanje tvrdoće po Rockwellu:

HR{{0}}(kh)/0,002

Utiskivač 1: k=0.2mm; Utiskivač 2: k=0.26mm.

vladar

simbol tvrdoće

Vrsta glave

Ukupna ispitna sila F/N

Područje mjerenja tvrdoće

Primjeri primjene

C

HRC

Dijamantni konus

1471

20-70

Kaljeni čelik, lijevano željezo visoke tvrdoće, perlitno temperirano lijevano željezo

B

HRB

Čelična kugla Φ1,588 mm

980.7

20-100

Blagi čelik, legura bakra, feritno temperirano željezo

A

HRA

Dijamantni konus

588.4

20-88

Karbid, kaljeni čelični lim, kaljeni čelik

Prednosti i nedostatci:

Test je jednostavan, praktičan i brz;

Udubljenje je malo, a gotov proizvod i tanki dijelovi mogu se mjeriti;

Podatak nije dovoljno točan, potrebno je izmjeriti tri točke da bi se uzela prosječna vrijednost;

Nehomogene materijale poput lijevanog željeza ne treba ispitivati.

(3) Vickersova tvrdoća

Vrijednost tvrdoće izračunava se prema ispitnoj sili po jedinici površine udubljenja.

Utiskivač je dijamantna četverokutna piramida s uključenim kutom od 136 stupnjeva između dvije suprotne površine.

Mjerni raspon:

Često se koristi za mjerenje tankih dijelova, premaza, površinskih slojeva nakon kemijske toplinske obrade itd.

Prednosti i nedostatci:

Precizno mjerenje i širok raspon primjena (tvrdoća od ekstremno meke do ekstremno tvrde);

Mjerljivi gotovi proizvodi i tanki dijelovi;

Zahtjevi za površinu uzorka su visoki i radno intenzivni.


Udarna žilavost

Sposobnost materijala da se odupre oštećenjima pod udarnim opterećenjima.

Energija udarca Ak potrošena kada se uzorak slomi je:

Ak=mgH – mgh (J)

Vrijednost udarne žilavosti ak je energija udarca potrošena po jedinici površine poprečnog presjeka na zarezu uzorka.

ak {{0}} Ak / S0 (J/cm²)

Niska ak vrijednost - krti materijal:

Nema očite deformacije pri lomljenju, metalni sjaj, kristalno.

Visoka ak vrijednost - otporan materijal:

Očigledna plastična promjena, prijelom je siv i fibrozan, bez sjaja.

slika


Žilavost loma

Mehanika loma: Na premisi priznavanja postojanja makroskopskih pukotina u dijelovima strojeva, utvrđeni su različiti novi mehanički parametri širenja pukotine, te su predloženi kriterij loma i lomna žilavost materijala napuknutih tijela.

slika


umor

Fenomen umora:

Fenomen loma uzrokovan kumulativnim oštećenjem metalnih dijelova ili komponenti pod dugotrajnim djelovanjem fluktuirajućeg naprezanja i deformacije.

Značajke zamora:

(1) Zamor je vremenski odgođeni lom ciklusa niskog naprezanja, a naprezanje loma često je niže od vlačne čvrstoće materijala ili čak granice razvlačenja;

(2) Zamor je krti i iznenadni lom, a prije loma neće biti očitih znakova deformacije, što je vrlo opasno;

(3) Zamor je vrlo osjetljiv na zareze, pukotine i strukturalne nedostatke i vrlo je selektivan.

Granica zamora σ-1:

Najveća vrijednost naprezanja pri kojoj materijal prolazi brojne cikluse naprezanja bez loma uslijed zamora.

Granica zamora od uvjeta:

Maksimalna vrijednost naprezanja koja može izdržati 107 ciklusa naprezanja bez loma.

Empirijska formula čvrstoće čelika na zamor:

σ-1= (0.45-0.55)σb

ili σ-1= 0.27(σs plus σb)

σ-1p= 0.23(σs plus σb)

 

02
postupak toplinske obrade

Definicija: Proces mijenjanja unutarnje strukture čvrstog metala ili legure zagrijavanjem, očuvanjem topline i hlađenjem kako bi se dobila potrebna svojstva.

slika

Svrha: jedan je poboljšati performanse procesa materijala i osigurati nesmetan napredak naknadne obrade. Ova toplinska obrada naziva se predtoplinska obrada; drugi je poboljšati učinkovitost materijala i produžiti životni vijek dijelova. Ova toplinska obrada naziva se završna toplinska obrada.

Klasifikacija toplinske obrade:

Obična toplinska obrada (četiri vatre: žarenje, normalizacija, kaljenje, kaljenje)

Površinska toplinska obrada (površinsko kaljenje, kemijska toplinska obrada)

Ostala toplinska obrada (vakuumska toplinska obrada, deformacijska toplinska obrada, itd.)

Mikrostrukturna transformacija eutektoidnog čelika tijekom zagrijavanja

Četiri koraka u procesu transformacije perlita u austenit:

(1) Nukleacija austenita;

(2) Rast austenita;

(3) Preostali Fe3C se otapa;

(4) Homogenizacija austenita.
slika

slika

Strukturna transformacija čelika tijekom hlađenja

Transformacija austenita hlađenjem: Austenit je stabilna faza iznad kritične točke A1, a postaje nestabilna faza kada se ohladi ispod A1, te će doći do transformacije strukture.

Važnost: Određuje strukturu i svojstva čelika nakon toplinske obrade. Za isti čelik, temperatura zagrijavanja i vrijeme držanja su isti, ali je način hlađenja drugačiji, a svojstva nakon toplinske obrade su potpuno različita.

slika

Mehanička svojstva čelika 45 zagrijanog na 840 stupnjeva i ohlađenog pod različitim uvjetima hlađenja

način hlađenja

σb/Mpa

σs/Mpa

δ/ postotak

ψ/ postotak

HRC

Hlađenje s peći

519

272

32.5

49

15~18

hlađenje zrakom

657~706

333

15~18

45~50

18~24

hlađenje u ulju

882

608

18~20

48

40~50

vodeno hlađenje

1078

706

7~8

12~14

52~60

Određivanje krivulje izotermne transformacije prehlađenog austenita u eutektoidnom čeliku (metoda metalografske tvrdoće)

Poznata i kao "TTT krivulja" (krivulja vrijeme-temperatura-transformacija), jer je oblik sličan "C", često se naziva "C krivulja".

slika

Uz pomoć "C krivulje" moguće je razumjeti u kakvu se strukturu austenit pretvara u različitim uvjetima hlađenja i svojstva transformiranih proizvoda, pružajući teoretsku osnovu za ispravnu formulaciju i odabir procesa toplinske obrade.

C krivulja eutektoidnog čelika i proizvodi transformacije

slika

1) Transformacija tipa perlita (također poznata kao transformacija visoke temperature)

Temperatura transformacije: A1 ~ 550 stupnjeva; produkt transformacije: perlit

A1~6500 stupnjeva: perlitni list je deblji, P (perlit-perlit)

6500 stupnjeva ~6000 stupnjeva : Sloj perlita je tanji, S (sorbit-sorbit)

6000 stupnjeva ~5500 stupnjeva: sloj perlita je vrlo fin, T (troolstite)

slika

Debljina feritnih i cementitnih lamelarnih slojeva perlita povezana je s temperaturom transformacije. Što je niža temperatura, to su lamele perlita finije. Slojevi se tanje, povećava se čvrstoća i tvrdoća, a povećava se i plastična žilavost.

2) Bainitska transformacija (također poznata kao transformacija srednje temperature)

Temperatura prijelaza: 550-Ms (230 stupnjeva)

Produkt transformacije: Bainit B (bainit) - mješavina prezasićenog F i cementita.

slika

550~350 stupnjeva: gornji bainit (gornji B) perasta struktura, niska čvrstoća i plastičnost, visoka lomljivost.

350 stupnjeva ~ Ms: donji bainit (donji B) igličasta struktura, dobra opsežna izvedba.

slika

3) Martenzitna transformacija (također poznata kao niskotemperaturna transformacija)

Temperatura prijelaza: Ms (230 stupnjeva ) ~ Mf

Proizvod transformacije: martenzit (martenzit) plus A' (preostali austenit)

Martenzit: prezasićena čvrsta otopina ugljika nastala u -Fe, predstavljena s M.

Klasifikacija:

Martenzit s niskim udjelom ugljika (martenzit s niskim udjelom ugljika): nalik na letvu, visoke čvrstoće i duktilnosti. Također poznat kao letvica M (letvica martenzit).

Visokougljični martenzit (visokougljični martenzit): lećast, lisnat, s grebenima u sredini. Ima visoku čvrstoću, ali slabu duktilnost i veliku krtost.

Slika] [slika

C krivulja hipoeutektoidnog čelika

slika

C krivulja hipereutektoidnog čelika

slika

Krivulja hlađenja kontinuirane transformacije prehlađenog austenita (CCT krivulja) (Continuous Cooling Transformation)

slika


žarenje

Definicija: Zagrijavanje metala na određenu temperaturu, održavanje dovoljno vremena, a zatim hlađenje odgovarajućom brzinom

Svrha:

pročistiti žitarice;

Smanjite tvrdoću i poboljšajte performanse oblikovanja i rezanja čelika;

Uklonite unutarnji stres.

Klasifikacija: Prema namjeni i karakteristikama procesa žarenje se može podijeliti na potpuno žarenje, nepotpuno žarenje, izotermno žarenje, sferoidizirajuće žarenje, žarenje za ublažavanje naprezanja itd.

potpuno žarenje

l Područje primjene: hipoeutektoidni čelik

lTemperatura grijanja: Ac3 plus 30-50 stupanj

l Namjena: poboljšati strukturu, smanjiti tvrdoću, poboljšati obradivost,

Uklonite unutarnji stres

l Tkanina sobne temperature: F plus P
slika

Sferoidizirajuće žarenje

Područje primjene: eutektoidni i hipereutektoidni čelik

Temperatura grijanja: Ac1 plus 20~30 stupnjeva

Namjena: sferoidizacija mrežastog ili ljuspičastog Fe3CⅡ

Organizacija: kuglasti perlit

slika

izotermno žarenje

Proces: Zagrijavanje na Ac1 plus 30~50 stupnjeva ili Ac3 plus 30~50 stupnjeva, nakon održavanja na toplom, brzo hlađenje na temperaturu ispod Ar1, kada se A pretvori u tkivo P-tipa, izvadite ga iz peći i ohladite na zraku .

Organizacija: Class P

Prednosti: kratko vrijeme žarenja, jednolika struktura

slika

Reljefno žarenje

Namjena: uklanjanje zaostalog naprezanja

grijanje

Temperatura: T grijanje

Primjena: Uklanjanje zaostalog unutarnjeg naprezanja odljevaka, otkovaka, zavarenih spojeva itd.

slika

Homogenizacijsko žarenje (difuzijsko žarenje)

Svrha: Ukloniti segregaciju; ujednačen sastav, organizacija

Temperatura grijanja: AC3+150-250 stupanj

Organizacija: hipoeutektoidni čelik je P plus F.

Primjena: Uglavnom se koristi za ingote, odljevke i otkivke od legiranog čelika s visokim zahtjevima kvalitete.

Rekristalizacijsko žarenje

Proces: Zagrijavanje na 50-150 stupanj ispod Ac1, ili T plus 30-50 stupanj, održavanje topline i polagano hlađenje.

Namjena: Eliminirati otvrdnuće i vratiti plastičnost i žilavost čelika.

Primjena: Eliminira otvrdnjavanje obradaka nakon hladne obrade. Kao što je žarenje usred procesa izvlačenja čelične žice.


Normaliziranje

Definicija: postupak toplinske obrade u kojem se obradak zagrijava na 30-50 stupanj iznad Ac3 ili Accm, vadi iz peći nakon očuvanja topline i hladi na zraku.

Svrha:

Čelik s niskim udjelom ugljika: povećava tvrdoću i olakšava rezanje.

Hipereutektoidni čelik: Uklonite retikularni sekundarni cementit, koji je koristan za P sferoidizaciju.

Srednje ugljični čelik i srednje ugljični niskolegirani čelik: naprezanje nije veliko, a zahtjevi za performansama nisu visoki, što se može koristiti kao konačna toplinska obrada.

slika


Kaljenje

slika

Namjena: Dobivanje strukture pod M ili B, te poboljšanje tvrdoće i otpornosti na habanje čelika.

Odabir temperature kaljenja

Hipoeutektoidni čelik: AC3 plus 30-50 stupanj;

Eutektoidni čelik i hipereutektoidni čelik: AC1 plus 30-50 stupanj.

slika

Hlađenje kaljenjem ključno je za određivanje kvalitete kaljenja, a idealna brzina hlađenja trebala bi biti kao što je prikazano na slici.

Iznad 650 stupnjeva, sporo, smanji toplinski stres

650-400 stupnjeva, brzo, izbjegavajte C krivulju

Ispod 400 stupnjeva, sporo, smanji stres prijelaza faze

slika

Uobičajeno korišteni medij za gašenje

Trenutno su rashladni mediji koji se najčešće koriste u proizvodnji ulje, voda i slana otopina, a njihov rashladni kapacitet se postupno povećava.

Voda: jaka sposobnost gašenja, ali na površini obratka postoje meke točke koje je lako deformirati i popucati.

Slana voda: sposobnost gašenja je jača, površina obratka je glatka i čista, bez mekih mrlja, ali se lakše deformira i puca;

Ulje: Sposobnost kaljenja je slaba, ali obradak nije lako deformirati i puknuti

Uobičajena metoda hlađenja kaljenjem (metoda hlađenja kaljenjem)

slika


Temperament

Definicija: slika

Glavna svrha kaljenja

Uklonite unutarnji stres i smanjite lomljivost

Stabilne dimenzije tkiva i obratka

Smanjite tvrdoću, poboljšajte plastičnost

Promjene u strukturi i svojstvima kaljenja

Strukturna transformacija kaljenog čelika tijekom kaljenja uglavnom se događa u fazi zagrijavanja. Kako se temperatura zagrijavanja povećava, struktura kaljenog čelika prolazi kroz četiri stupnja promjene.

1. Raspad martenzita

Stadij kaljenja: Kod kaljenja na<100°C, the structure does not change; when heating at 100~200°C, martensite will decompose.

Dobivena organizacija: kaljeni martenzit M puta (prezasićena čvrsta otopina).

Promjene performansi: unutarnje naprezanje postupno se smanjuje, a performanse u osnovi ostaju iste.

2. Razgradnja zadržanog austenita

Stupanj kaljenja: 200-300 stupanj. A' se razlaže i pretvara u B.

Dobivena organizacija: M (kaljeni martenzit) označava

Promjene u performansama: Naprezanje se dodatno smanjuje, a čvrstoća i tvrdoća se malo smanjuju.

3. Završena je razgradnja martenzita i nastanak cementita

Stupanj kaljenja: 300-400 stupanj. ε karbidi prelaze u stabilni cementit.

Dobivena organizacija: Tempered Troostite, koju predstavlja T (Tempered Troostite).

Promjene performansi: unutarnji stres je u osnovi eliminiran, tvrdoća se smanjuje, a plastična žilavost se povećava.

4. Rast Fe3C agregata i obnavljanje i rekristalizacija čvrste otopine

Faza kaljenja: iznad 400 stupnjeva. Faza se počinje oporavljati, a rekristalizacija se događa iznad 500 stupnjeva;

Dobivena organizacija: Tempered Sorbite, koju predstavlja S (Tempered Sorbite).

Promjene u performansama: dobivaju se dobre ukupne performanse.

Mikrostruktura i mehanička svojstva kaljenog čelika

zanatski

temperatura kaljenja

( stupanj )

Tkivo nakon kaljenja

Tvrdoća nakon kaljenja (HRC)

Značajke

koristiti

kaljenje na niskoj temperaturi

150-250

M natrag

58-64

Visoka tvrdoća, visoka otpornost na habanje; lomljivost, smanjeni unutarnji stres

alatni čelik,

Kotrljajući ležajevi, karburizirani dijelovi itd.

Kaljenje na srednjoj temperaturi

250-500

T natrag

35-50

Viša granica elastičnosti i granica tečenja, uz određenu plastičnost i žilavost

opružni čelik,

Kalup za vrući rad

kaljenje na visokoj temperaturi

500-600

S natrag

25-35

dobra ukupna izvedba

važni strukturni dijelovi

Opći trend mehaničkih svojstava mijenja se tijekom kaljenja: S porastom temperature kaljenja smanjuje se čvrstoća i tvrdoća čelika, a povećavaju plastičnost i žilavost.

Površinska toplinska obrada (površinska toplinska obrada)

Površinska toplinska obrada: postupak toplinske obrade koji zagrijava samo površinu izratka kako bi se promijenila njegova struktura i svojstva.

Klasifikacija: površinsko kaljenje i kemijska toplinska obrada.

U proizvodnji postoje mnogi dijelovi koji zahtijevaju da površina i jezgra imaju različita svojstva. Općenito, površina ima visoku tvrdoću, visoku otpornost na trošenje i otpornost na zamor; dok jezgra zahtijeva bolju plastičnost i žilavost.

U ovom slučaju, polazeći od samog odabira materijala ili korištenjem uobičajenih metoda toplinske obrade ne može zadovoljiti njegove zahtjeve. Način rješavanja ovog problema je površinska toplinska obrada.

površinsko kaljenje

Definicija: Proces toplinske obrade koji samo kali (plus temperira) površinu obratka

Namjena: učiniti površinu obratka tvrdom i žilavom.

Čelik za površinsko kaljenje: srednje ugljični konstrukcijski čelik (0.4 posto -0.5 posto sadržaja ugljika)

Metode: površinsko kaljenje indukcijskim zagrijavanjem i površinsko kaljenje plamenom.

Indukcijsko površinsko kaljenje

Osnovni princip: Indukcijski svitak se napaja izmjeničnom strujom → stvara vrtložnu struju (skin efekt) → dobiva A na površini → dobiva M vodenim hlađenjem.

Klasifikacija:

Visokofrekventno indukcijsko grijanje:

200~300kHz, 0,5~2,5mm;

Indukcijsko grijanje srednje frekvencije:

0.5~10kHz, 2~10mm;

Indukcijsko grijanje frekvencije snage:

50 Hz, 10-20 mm.
Pravilo: Što je veća frekvencija struje, to je manja dubina stvrdnutog sloja.

plamen grijanje površinsko kaljenje

Definicija: Gašenje površine grijanja plamenom je primjena plamena oksi-acetilena (ili drugog zapaljivog plina) za zagrijavanje površine dijelova i zatim njihovo brzo gašenje. Dubina otvrdnutog sloja općenito je 2 do 6 mm.

Primjena: pogodna za proizvodnju pojedinačnih komada i malih serija.

Kemijska toplinska obrada čelika

Definicija: Postupak toplinske obrade u kojem se čelični dio drži u aktivnom mediju na određenoj temperaturi kako bi se omogućilo jednom ili više elemenata da prodru u njegovu površinu kako bi promijenili njegov kemijski sastav, strukturu i performanse.

Klasifikacija: Prema različitim infiltriranim elementima, kemijska toplinska obrada može se podijeliti na pougljičavanje, nitriranje, karbonitriranje, boriranje, aluminiziranje itd.

Osnovni proces:

① Razgradnja: Natjerajte kemijski medij da razgradi aktivne atome koji prodiru u elemente tijekom procesa zagrijavanja i očuvanja topline;

② Apsorpcija: Aktivni atomi se adsorbiraju na površini obratka kako bi se formirale čvrste otopine ili posebni spojevi;

③ Difuzija: Infiltrirani atomi difundiraju prema unutra s površine obratka kako bi formirali difuzijski sloj određene dubine, to jest infiltrirani sloj

Naugljičenje čelika (Naugljičenje čelika)

slika

Namjena: Poboljšati tvrdoću i otpornost na habanje površine obratka

Čelik za pougljičenje: niskougljični čelik ili niskougljični legirani čelik

Medij: najčešće korišteni plinovi (kerozin, benzen itd.), s atomima aktivnog ugljika.

Temperatura: u zoni austenita, 900-950 stupnjeva

Vrijeme: Ovisno o dubini procjednog sloja oko 10 sati.

Druge metode kemijske toplinske obrade

Nitriranje: Proces toplinske obrade koji infiltrira aktivne atome dušika na površinu obratka na određenoj temperaturi. Poboljšajte površinsku tvrdoću, otpornost na habanje, čvrstoću na zamor, toplinsku tvrdoću i otpornost na koroziju dijelova.

Karbonitriranje (karbonitriranje): Ugljik i dušik istovremeno prodiru u površinu obratka. Poboljšajte površinsku tvrdoću, otpornost na zamor i otpornost na habanje te kombinirajte prednosti karburizacije i nitriranja.

Kromiranje: ima dobru otpornost na koroziju i izvrsnu otpornost na oksidaciju, tvrdoću i otpornost na trošenje te može zamijeniti nehrđajući čelik i čelik otporan na toplinu u proizvodnji alata.

Boriranje: vrlo izvrsna otpornost na habanje, otpornost na koroziju i otpornost na habanje blatom, otpornost na habanje je očito bolja od slojeva nitriranja, ugljika i karbonitriranja, ali nije otporna na atmosfersku i vodenu koroziju. Uglavnom se koristi za dijelove pumpi za isplaku, matrice za vrući rad i pričvršćivače izradaka.

Pošaljite upit

whatsapp

skype

E-pošte

Upit